2019届高三物理二轮复习习题：专题四第2讲规范答题与满分指导（四）含答案

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1、专题四电磁感应与电路规范答题与满分指导电磁感应中的"杆——轨道”模型【典例】(2018・渝中区二模)如图4-2-17所示，电阻不计的相同的光滑弯折金属轨道MON与O'Nf均固定在竖直面内，二者平行且正对，间距为L=1m,构成的斜面NOUNr与MOO'Mf跟水平面夹角均为«=30°,两边斜面均处于垂直于斜面的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B=O・1T。Z=0时，将长度也为厶电阻R=O・1Q的金属杆血在轨道上无初速度释放。金属杆与轨道接触良好，轨道足够长。(g取10m/s2,不计空气阻力，轨道与地面绝缘)求：(1"时刻杆ab产生的感

2、应电动势的大小Ex(2)在1=1s时将与ab完全相同的金属杆cd放在MOO'M1上，发现cd恰能静止，求ab杆的质量加以及放上杆皿后血杆每下滑位移9=1m回路产生的焦耳热0。［审题探究］1.读题一抓关键点〜提取信息(1)“光滑弯折金属轨道”垦鱼不计杆与轨道间摩擦力(2)“与血完全相同的金属杆皿”盛杆血、皿的电阻、质量均相同(3)((cd恰能静止”墮鱼M受力平衡，那么血杆受力也平衡1.过程分析—选取规律过程分析选取规律—杆由静止释放，册杆做匀加速直线运动t=2s时释放金属杆cd,cd由于受力平衡处于静止状态，〃杆开始匀速下滑牛顿弟

3、一定律：nvgsina—nu对(1)杆运动学公式：e—01丄法拉第电磁感应定律：E=用⑴对法杆9平衡条件：7?7gsma=BTL〜对系统，能量守恒定律:Q=vngssina［解析］⑴只放血杆在导轨上，ab杆做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得mgsina=ma①/时刻速度为v=at②由法拉第电磁感应定律得E=BLv③联立解得E=0.5ZV④⑵(=2s时ab杆产生的感应电动势的大小E=0.5/V=lV⑤F回路中感应电流1=五⑥解得/=5A对cd杆，由平衡条件得：mgsin30°=BAL⑧解得加=0.1kg⑨因为c〃杆完全相同，故血杆

4、的质量也为m=0.1kg⑩放上cd杆后，血杆受力也平衡，做匀速运动，对血、c〃杆组成的系统根据能量守恒定律得:Q=mgssin30°解得0=0.5Jo［解题指导］(1)根据运动过程要列定律、定理的原始方程，不能写成变形式，否则不得分。(2)题目中如果有隐含的条件，计算完成一定要进行必要的文字说明，否则将影响步骤分。【规范训练】如图4-2-18所示，两条足够长的平行金属导轨相距为厶与水平面的夹角为〃，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直于导轨平面向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向

5、垂直于导轨平面向下。在导体棒EF以初速度巩沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN—直静止在导轨上。若己知两导体棒质量均为加，电阻均为R,导体棒EF上滑的最大位移为£,导轨电阻不计，空气阻力不计，重力加速度为g,试求在导体棒EF上滑的整个过程中:图4-2-18(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;(2)通过导体棒MTV的电荷量;(3)导体棒MN产生的焦耳热。解析(1)对MN受力分析可知，MN受到的安培力Fa沿斜面向下，所以静摩擦力旺沿斜面向上，所以有：Fa+zwgsinO=Ff可见，当EF向上的速度为％时，静摩擦力最大。此时导体棒E

6、F产生的感应电动势：E=BL®感应电流：1=总导体棒MN受到的安培力：FlBIL由以上各式联立可解得导体棒MN受到的最大摩擦力：B2L2v0.Ff=2R+mgsin0(1)设在导体棒EF减速上滑的整个过程中经历的时间为t,感应电动势：E=B^-E平均感应电流：I=五通过导体棒MN的电荷量：q=lt由以上各式联立可解得：q=~^(2)设在导体棒EF上滑的整个过程中克服安培力做的功为理可得：—mgs*sin〃—W=0—£/观卩：电路中产生的总焦耳热：。总.=W则导体棒mn产生的焦耳热：e=

7、e总则产生的平均则由动能定由以上各式联立可

8、解得：Q=^mvi-^mgs-sin“。答案⑴讐“诙0(2)勞⑶制一池s・sin。